人形机器人概念火热但仍需协作机器人来“扛旗”

  日期：2024-10-16 作者: 新闻中心

  在人形机器人规模应用前，产业界更需要协作机器人来扛起工业机器人的应用大旗。虽然前者的类人形态比以机械臂为主要形态的后者更酷、更具想象力，但充满肌肉线条感的协作机器人更叫人安心。

  近日，第24届中国国际工业博览会（以下简称“工博会”）在国家会展中心（上海）举行，机器人展是本届工博会的突出亮点之一，为此工博会还特别设立了人形机器人专区。

  《中国经营报》记者发现，在本届工博会现场，工业机器人领域创新成果纷纷发布，包括132项全球首发、87项亚洲首发以及128项全国首发产品。比如，节卡机器人就全球首发了40KG大负载工业协作机器人JAKA MAX40，并荣获今年CIIF机器人奖。

  大模型时代，人形机器人成为全世界投资的重点领域。在本届工博会上，记者观察到包括节卡机器人、埃斯顿、非夕科技、遨博智能等国产协作机器人已陆续在人形机器人领域布局，像节卡机器人就首次对外展示了人形机器人JAKA K-1。

  对此，上海市人工智能行业协会副秘书长徐琦对记者表示，入局人形机器人，协作机器人企业不仅在核心零部件、传感技术、AI算法等方面具有先天性优势，还具有深耕的应用场景，且拥有更多数据。

  9月30日，工业与信息化部官网公布了人形机器人标准化技术委员会筹建方案，包括经营事物的规模、标准体系、组成人员、成立后工作规划四方面内容。根据该方案，人形机器人标准化技术委员会成立后，将促进标准化工作的国际合作交流。

  据了解，与传统工业机器人相比，协作机器人最大不同之处在于其能够在工人旁边安全工作，结构形态可分为单臂和双臂协作机器人，前者更为常见，且应用最多。而按照关节轴数划分，主流协作机器人可分为六轴和七轴，其中六轴是目前市场上协作机器人的主流形态，市场占比超90%。

  根据节卡机器人发布的《2024年全球协作机器人产业高质量发展白皮书》（以下简称《白皮书》），全球协作机器人主要经历四个发展阶段：一是萌芽阶段（20世纪90年代），1995年，美国通用汽车（GM）针对汽车行业痛点发起了一项研究项目，旨在找出机器人变得足够安全的方法；二是技术突破阶段（20002010年），2008年，丹麦公司优傲机器人（Universal Robots，简称UR）发布了世界上第一台商用协作机器人UR5，引发市场关注；三是迅速增加阶段（20102020年），随着UR的成功，协作机器人市场开始迅速增加，abbkukafanuc等传统工业机器人巨头以及中国机器人公司也纷纷进入该市场；四是成熟与智能化发展阶段（2020年至今），协作机器人开始向医疗、服务业等非工业领域拓展，随着成本的下降，中小企业也能够担负得起，而AI技术的融入，特别是在机器视觉、自然语言处理和机器学习方面，协作机器人变得更智能。

  也就是说，从UR研制出全球首台协作机器人开始，协作机器人这个新物种迄今不过16年。据了解，亚欧和北美是全球协作机器人的主要市场，市场占比超90%；根据2023年全球协作机器人销售规模，UR、节卡机器人以及FANUC是全球TOP3厂商。与欧美日的ABB、FANUC等巨头相比，我国协作机器人公司倡导“我挑水来你浇园”的人机协同，部署成本低、安全易上手。

  2018年起，国内的中科新松、节卡机器人、艾利特、非夕等协作机器人厂商将产品，开始慢慢地应用于精密器件组装、轻量零部件上下料、检测、拧紧等工业领域，显示出其远胜于工业机器人的灵活性与柔性。

  《白皮书》指出，中国是全球最大的协作机器人市场之一，目前已形成完整的协作机器人产业链，具备从上游核心零部件到中游本体制造再到下游系统集成与应用的全产业链自主生产与配套能力。

  以上游核心零部件为例，控制器、伺服系统、谐波减速器是协作机器人的三大核心零部件，成本约占整体生产所带来的成本的70%。目前，国内已实现核心零部件高自主化率的协作机器人厂商有遨博机器人、节卡机器人、大族机器人等。

  根据《白皮书》，2023年中国协作机器人市场以中国厂商为主导，TOP5（节卡、遨博、艾利特、大族、UR）企业占据超过60%的市场占有率，主要应用领域集中在汽车零部件、汽车电子、金属制作的产品、电子、餐饮、半导体、锂电池等行业。

  值得注意的是，随着新能源汽车对传统燃油车的替代趋势日益明显，协作机器人在车灯、电控盒、中控屏、汽车PCB等部件的检测环节得到了广泛应用。如在锂电行业，大负载协作机器人在动力电池生产线的改造中发挥及其重要的作用，如在电芯搬运、pack螺丝拧紧、涂胶、扫码和外观检测等环节。

  大模型和人形机器人，是过去一年多时间科技领域最热的两个概念，在大模型领域，国内已跑出6家头部独角兽。相比之下，人形机器人业态似乎仍处于早期阶段，头部独角兽似乎并未显现。

  傅利叶董事长兼首席执行官顾捷此前表示，现在人形机器人业态与5年前的情况截然不同，5年前大家认为人形机器人还离得非常遥远，“但是今天全世界有上百家的公司要做人形机器人，出现百花齐放的局面”。

  中航证券一份研报指出，人形机器人是AI技术落地物理世界的优质载体，近两年通用大模型的发展赋予人形机器人强大的泛化能力，产业进入商业化落地的初级阶段。

  据介绍，节卡机器人JAKA K-1采用拟人型构造，集大脑、小脑、双臂、双足、力觉传感器和视觉系统等组件为一体。

  “本次推出的JAKA K-1人形机器人单臂就可以提起3公斤至5公斤的重物。双支撑结构把大腿、小腿和脚面连接起来，使机器人立得住、立得稳。关键的小脑部分已经可接收指令，对全身进行运动控制，绝对运动精度能达到0.1毫米。”节卡机器人研发总监李顺冲表示，下一步会优化步态算法，让（机器人）双足动起来。

  节卡机器人CTO许雄透露，目前JAKA K-1的人形双臂系统已达到了量产规模。JAKA K-1的重点应用方面，主要是为人形机器人企业来提供双臂解决方案、软硬件支持，或者如搬运、分拣等简单工业场景。

  《白皮书》指出，协作机器人和人形机器人都强调人机协作，具有技术基础的共通性。无论是协作机器人在工业生产里的精准配合，还是人形机器人在复杂环境中的灵活动作，都依赖于运动控制、一体化关节手臂、传感器等核心技术的发展。其中，手臂关节是人形机器人实现场景化落地的重要执行单元。

  “协作机器人是人形机器人手臂的基础，人形机器人概念大火将有利于协作机器人本体技术升级迭代，加快行业技术进步，进而促进行业加快速度进行发展。尽管两者应用领域有部分重叠，但人形机器人和协作机器人在大多数市场并没有直接的替代关系，而是以互补为主，更多是在各自擅长的领域中发挥优势。”《白皮书》指出，协作机器人在精准、稳定的工业任务中有明显的长处，而人形机器人则更擅长应对复杂的互动需求。